JP6531501B2 - Battery control unit - Google Patents

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Description

本発明は、蓄電池制御装置に関する。   The present invention relates to a storage battery control device.

近年、太陽電池とパワーコンディショナーとを組み合わせた太陽光発電システムを、系統（商用電力系統）及び負荷（電力使用機器群）に接続することが盛んに行われている。   In recent years, it has been actively carried out to connect a photovoltaic power generation system combining a solar cell and a power conditioner to a grid (commercial power grid) and a load (power-using device group).

太陽光発電システム用の一般的なパワーコンディショナー（以下、ＰＣＳとも表記する）は、最大電力点追従制御（以下、ＭＰＰＴ（Maximum Power Point Tracking）制御とも表記する）を行う機能を有している。従って、一般に使用されている太陽光発電システムは、ＰＣＳによって太陽電池から最大電力を取り出すことが可能なものとなっている。ただし、ＰＣＳの入力電力が大きく変動すると、太陽電池により発電された電力を全て利用できないことが生じ得る。   A general power conditioner (hereinafter also referred to as PCS) for a solar power generation system has a function of performing maximum power point tracking control (hereinafter also referred to as maximum power point tracking (MPPT) control). Therefore, a commonly used solar power generation system is capable of extracting maximum power from the solar cell by PCS. However, when the input power of the PCS fluctuates significantly, it may occur that all the power generated by the solar cell can not be used.

そのため、太陽光発電システムに、蓄電池を追加して、当該蓄電池の充放電電力の調整によりＰＣＳの入力電力を目標値近傍の値に制御することが考えられている（例えば、特許文献１参照）のであるが、蓄電池の充放電電力を調整するという制御は、ＰＣＳが行うＭＰＰＴ制御と干渉し得る制御である。そして、ＰＣＳが行うＭＰＰＴ制御の内容は、メーカーにより異なっており、公開もされていない。   Therefore, it is considered that a storage battery is added to the solar power generation system, and the input power of the PCS is controlled to a value near the target value by adjusting the charge / discharge power of the storage battery (see, for example, Patent Document 1) However, the control of adjusting the charge / discharge power of the storage battery is a control that may interfere with the MPPT control performed by the PCS. And the content of MPPT control which PCS performs changes with manufacturers, and has not been released.

そのため、ＭＰＰＴ制御の内容が不明な既存の太陽光発電システムのＰＣＳが行うＭＰＰＴ制御の内容によらず、ＰＣＳの入力電力をＭＰＰＴ制御に支障を来さない形で目標値近傍の値に制御できる蓄電池制御装置は未だ開発されていないのが現状である。   Therefore, the input power of the PCS can be controlled to a value near the target value without disturbing the MPPT control regardless of the contents of the MPPT control performed by the PCS of the existing photovoltaic system whose contents of the MPPT control are unknown. The storage battery control device has not been developed yet.

特開２０１３−１３８５３０号公報JP, 2013-138530, A

本発明の課題は、蓄電池と共に既存の太陽光発電システムに組み合わせることによって、当該太陽光発電システムの、山登り法を用いたＭＰＰＴ制御を行うパワーコンディショナーの入力電力を、当該ＭＰＰＴ制御に支障を来さない形で、目標値近傍の値に制御できる蓄電池制御装置を提供することにある。   The subject of the present invention is that the input power of the power conditioner that performs MPPT control using the hill climbing method of the photovoltaic power generation system is disturbed in the MPPT control by combining it with the storage battery in the existing photovoltaic power generation system. It is another object of the present invention to provide a storage battery control device capable of controlling to a value close to a target value without any method.

上記課題を解決するために、本発明の、山登り法を用いた最大電力点追従制御を行うパワーコンディショナーと太陽電池との間を接続する電力線と、蓄電池とに接続される蓄電池制御装置は、前記電力線と前記蓄電池との間で電力を授受させるためのＤＣ／ＤＣコンバータと、前記パワーコンディショナーの入力電圧値に基づき、前記パワーコンディショナーによる山登り法を用いた最大電力点追従制御時における動作電圧の変更量および変更周期を特定する特定手段と、前記パワーコンディショナーの入力電圧値及び入力電流値の測定結果ならびに前記特定手段により特定された変更周期に基づき、前記パワーコンディショナーの入力電力が、前記特定手段により特定された変更量と前記パワーコンディショナーの入力電流値の測定結果とを乗じた値よりも小さな電力だけ目標値に近づくように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの制御により前記蓄電池の前記変更周期あたりの充放電電力を変更する制御手段と、を備える。   In order to solve the above problems, a storage battery control apparatus connected to a power line connecting a power conditioner for performing maximum power point tracking control using a hill climbing method according to the present invention and a solar cell, and a storage battery, Change of the operating voltage at the time of maximum power point tracking control using the hill climbing method by the power conditioner based on the DC / DC converter for transmitting and receiving electric power between the power line and the storage battery and the input voltage value of the power conditioner The input power of the power conditioner is determined by the specifying means based on the specifying means for specifying the amount and the change cycle, the measurement result of the input voltage value and the input current value of the power conditioner, and the change cycle specified by the specifying means. The specified amount of change and the measurement result of the input current value of the power conditioner As it approaches the target value by a small power than the value obtained by multiplying, and a control means for changing the charge-discharge power per the modification period of the storage battery by the control of the DC / DC converter.

すなわち、山登り法を用いた最大電力点追従制御（ＭＰＰＴ制御）は、電圧がＶ０であるときの電流、電圧をＶ０からΔＶだけ変化させてＶ１としたときの電流を、それぞれ、Ｉ０、Ｉ１と表記すると、Ｖ０・Ｉ０＜Ｖ１・Ｉ１が成立した場合には、電圧がさらにΔＶだけ変化され、Ｖ０・Ｉ０＞Ｖ１・Ｉ１が成立した場合には、電圧が−ΔＶだけ変化される制御である。従って、電圧の変更前後の電力（Ｖ０・Ｉ０、Ｖ１・Ｉ１）の大小関係が変わらないように、蓄電池の充放電電力を調整してやれば、山登り法を用いたＭＰＰＴ制御に何ら悪影響を与えることなく、ＰＣＳ（パワーコンディショナー）の入力電力を目標値近傍の値に制御することが出来る。 That is, the maximum power point tracking control (MPPT control) using the hill climbing method sets the current when the voltage is V 0 and the current when the voltage is changed from V 0 by ΔV to V 1 , respectively. 0, when expressed as I 1, V 0 · I 0 < if V 1 · I 1 is satisfied, the voltage is changed by addition [Delta] V, V 0 · I 0> when V 1 · I 1 is satisfied Is a control in which the voltage is changed by -ΔV. Therefore, if the charge / discharge power of the storage battery is adjusted so that the magnitude relationship of the power (V 0 · I 0 , V 1 · I 1 ) before and after the voltage change does not change, MPPT control using the hill climbing method is not adversely affected The input power of the PCS (power conditioner) can be controlled to a value near the target value without giving.

ここで、Ｉ０≒Ｉ１であることを考えると、前記特定手段により特定された変更量と前記ＰＣＳの入力電流値の測定結果とを乗じた値よりも小さな電力だけ目標値に近づくように、蓄電池の充放電電力を調整してやれば、電圧の変更前後の電力の大小関係を変えないことができることになる。従って、上記構成を有する本発明の蓄電池制御装置によれば、山登り法を用いたＭＰＰＴ制御を行うＰＣＳの入力電力を、当該ＭＰＰＴ制御に支障を来さない形で、目標値近傍の値に制御することが出来る。 Here, considering that I 0 II 1 , the target value may be approached by a power smaller than a value obtained by multiplying the change amount specified by the specifying means and the measurement result of the input current value of the PCS. By adjusting the charge and discharge power of the storage battery, it is possible to change the magnitude relation of the power before and after the change of the voltage. Therefore, according to the storage battery control apparatus of the present invention having the above configuration, the input power of the PCS performing MPPT control using the hill climbing method is controlled to a value near the target value without affecting the MPPT control. You can do it.

太陽電池の発電電力の急激な変化時にも短時間のうちにＰＣＳの入力電力を目標値とすることが出来るようにするために、本発明の蓄電池制御装置に、前記パワーコンディショナーの入力電圧値及び入力電流値の測定結果から、前記パワーコンディショナーの入力電力を算出し、算出した入力電力と目標値との差が所定値を超える場合には、前記パワーコンディショナーの入力電力が目標値となるように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの制御により前記蓄電池の充放電電力を変更し、算出した入力電力と目標値との差が前記所定値以下である場合には、前記パワーコンディショナーの入力電力が、前記特定手段により特定された変更量と前記パワーコンディショナーの入力電流値の測定結果とを乗じた値よりも小さな電力だけ目標値に近づくように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの制御により前記蓄電池の充放電電力を変更する制御手段を採用しておいても良い。   In order to be able to set the input power of the PCS to the target value in a short time even when the power generation of the solar cell changes rapidly, the storage battery control apparatus of the present invention comprises: The input power of the power conditioner is calculated from the measurement result of the input current value, and if the difference between the calculated input power and the target value exceeds a predetermined value, the input power of the power conditioner becomes the target value. The charge / discharge power of the storage battery is changed by the control of the DC / DC converter, and when the difference between the calculated input power and the target value is equal to or less than the predetermined value, the input power of the power conditioner is the specific It approaches the target value by a power smaller than the value obtained by multiplying the amount of change specified by the means and the measurement result of the input current value of the power conditioner. To the control of the DC / DC converter may be previously employed control means for changing the charge and discharge power of the storage battery.

また、本発明の蓄電池制御装置の制御手段は、充放電電力の変更周期を変更しない手段であっても良いが、制御手段として、前記太陽電池の発電電力の時間変化量が大きい場合に、充放電電力の変更周期を短くする手段を採用しておけば、太陽電池の発電電力が急激な変化時にパワーコンディショナーの入力電力がより短時間のうちに目標値となる蓄電池制御装置を得ることが出来る。   Further, the control means of the storage battery control apparatus of the present invention may be means which does not change the change cycle of the charge / discharge power, but as the control means, when the time variation of the generated power of the solar cell is large By adopting means for shortening the change cycle of discharge power, it is possible to obtain a storage battery control apparatus in which the input power of the power conditioner becomes the target value in a short time when the power generated by the solar cell changes rapidly. .

また、充放電電力の変更周期が、山登り法を用いた最大電力点追従制御時における動作電圧の変更周期以下である方が、パワーコンディショナーの入力電力は安定し易い。従って、本発明の蓄電池制御装置に、前記制御手段は、前記特定手段により特定された変更周期以下の周期で、充放電電力を変更する構成を採用しておいても良い。   Further, when the change cycle of the charge / discharge power is equal to or less than the change cycle of the operating voltage at the time of maximum power point tracking control using the hill climbing method, the input power of the power conditioner tends to be stable. Therefore, in the storage battery control apparatus of the present invention, the control means may adopt a configuration in which the charge / discharge power is changed at a cycle equal to or less than the change cycle specified by the specifying means.

本発明の蓄電池制御装置によれば、既存の太陽光発電システムの、山登り法を用いたＭＰＰＴ制御を行うパワーコンディショナーの入力電力を、ＭＰＰＴ制御に支障を来さない形で、目標値近傍の値に制御することが出来る。   According to the storage battery control apparatus of the present invention, the input power of the power conditioner performing MPPT control using the hill climbing method of the existing photovoltaic power generation system does not interfere with the MPPT control, and the value near the target value Can be controlled.

図１は、本発明の一実施形態に係る蓄電池制御装置が用いられた電力供給システムの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power supply system in which a storage battery control apparatus according to an embodiment of the present invention is used. 図２は、実施形態に係る蓄電池制御装置の制御部が実行する蓄電池制御処理の流れ図（その１）である。FIG. 2 is a flowchart (part 1) of storage battery control processing executed by the control unit of the storage battery control device according to the embodiment. 図３は、実施形態に係る蓄電池制御装置の制御部が実行する蓄電池制御処理の流れ図（その２）である。Drawing 3 is a flow chart (the 2) of storage battery control processing which a control part of a storage battery control device concerning an embodiment performs. 図４は、山登り法を用いたＭＰＰＴ制御時におけるＤＣラインの電圧値ＶＤＣの時間変化パターンの説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of a temporal change pattern of the voltage value V DC of the DC line at the time of MPPT control using the hill climbing method. 図５は、実施形態に係る蓄電池制御装置の制御部が実行する充放電電力調整処理の流れ図である。FIG. 5 is a flowchart of charge / discharge power adjustment processing executed by the control unit of the storage battery control apparatus according to the embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る蓄電池制御装置１０の構成及び使用形態を説明する。尚、この図１は、蓄電池制御装置１０を用いて構築された電力供給システムの概略構成図である。   First, the configuration and usage of a storage battery control apparatus 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, this FIG. 1 is a schematic block diagram of the electric power supply system constructed | assembled using the storage battery control apparatus 10. As shown in FIG.

本実施形態に係る蓄電池制御装置１０は、負荷３４及び系統３６とに接続されたパワーコンディショナー３２と太陽電池３０とをＤＣライン４０で接続した既存の太陽光発電システムに、蓄電池２０と共に追加される装置である。そして、図示してあるように、蓄電池制御装置１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２と制御部１４とを主要構成要素とした装置となっている。   The storage battery control device 10 according to the present embodiment is added together with the storage battery 20 to the existing photovoltaic power generation system in which the power conditioner 32 connected to the load 34 and the grid 36 and the solar cell 30 are connected by the DC line 40. It is an apparatus. And as it shows in figure, the storage battery control apparatus 10 is an apparatus which made the DC / DC converter 12 and the control part 14 the main component.

ＤＣ／ＤＣコンバータ１２は、制御部１４により制御されて、ＤＣライン４０（太陽電池３０）からの電力で蓄電池２０を充電するための電圧変換処理や、蓄電池２０に蓄えられている電力をＤＣライン４０に出力するための電圧変換処理を行うユニットである。   The DC / DC converter 12 is controlled by the control unit 14 to perform voltage conversion processing for charging the storage battery 20 with the power from the DC line 40 (the solar battery 30), and the power stored in the storage battery 20 It is a unit that performs voltage conversion processing for outputting to 40.

制御部１４は、蓄電池２０の充放電電力（蓄電池２０への充電電力、蓄電池２０からの放電電力）が所望値（詳細は後述）となるように、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を制御するユニットである。この制御部１４は、ＣＰＵと、ＣＰＵが実行するプログラム（ファームウェア）等を記憶したＲＯＭ、作業領域として使用されるＲＡＭ、各部へのインタフェース回路等から構成されている。   Control unit 14 is a unit that controls DC / DC converter 12 such that charge / discharge power of storage battery 20 (charge power to storage battery 20, discharge power from storage battery 20) becomes a desired value (details will be described later). . The control unit 14 includes a CPU, a ROM storing a program (firmware) to be executed by the CPU, a RAM used as a work area, an interface circuit to each unit, and the like.

図示してあるように、制御部１４には、ＤＣライン４０の電圧値を測定するための電圧センサ１６からの信号、太陽電池３０の出力電流値を測定するための電流センサ４１からの信号、パワーコンディショナー３２の入力電流値を測定するための電流センサ４２からの信号が入力されている。また、制御部１４には、各種設定を行うための操作パネル（図示略）が電気的に接続されている。   As illustrated, the control unit 14 receives a signal from the voltage sensor 16 for measuring the voltage value of the DC line 40, a signal from the current sensor 41 for measuring the output current value of the solar cell 30, A signal from a current sensor 42 for measuring an input current value of the power conditioner 32 is input. Further, an operation panel (not shown) for performing various settings is electrically connected to the control unit 14.

以下、蓄電池制御装置１０の機能を説明する。尚、以下の説明では、太陽電池３０、パワーコンディショナー３２のことを、それぞれ、ＰＶ３０，ＰＣＳ３２とも表記する。   Hereinafter, the function of the storage battery control device 10 will be described. In the following description, the solar battery 30 and the power conditioner 32 are also referred to as PV 30 and PCS 32, respectively.

蓄電池制御装置１０の制御部１４は、蓄電池制御装置１０の電源が投入されると、図２及び図３に示した手順の蓄電池制御処理を開始するように、構成（プログラミング）されている。   The control unit 14 of the storage battery control device 10 is configured (programmed) to start storage battery control processing of the procedure shown in FIGS. 2 and 3 when the storage battery control device 10 is powered on.

すなわち、蓄電池制御装置１０の電源が投入されたため、この蓄電池制御処理を開始した制御部１４は、図２に示してあるように、まず、変数ΔｔＢＡＴ、Ｎｍ、ｎＢに、それぞれ、ΔｔＳＡＭ、１、１を設定する（ステップＳ１０１）。 That is, since the storage battery control device 10 is powered on, the control unit 14 that has started the storage battery control process first performs the variables Δt BAT , N m and n B at Δt as shown in FIG. 2. SAM , 1, 1 are set (step S101).

ここで、ΔｔＳＡＭとは、ステップＳ１０２以降の処理の実行周期のことである。ΔｔＳＡＭとしては、一般的な山登り法によるＭＰＰＴ制御におけるＰＶ３０の動作電圧の変更周期よりも十分に短い周期（当該周期でＤＣライン４０の電圧値等を測定すれば、ＰＣＳ３２が行っている山登り法を用いたＭＰＰＴ制御における動作電圧の変更量及び変更周
期が特定できる周期）が使用されている。 Here, Δt SAM is an execution cycle of the process after step S102. As the Δt SAM , a cycle sufficiently shorter than the change cycle of the operating voltage of the PV 30 in MPPT control by the general hill climbing method (If the voltage value of the DC line 40 or the like is measured in the cycle, the hill climbing method performed by the PCS 32 In the MPPT control using the above, a cycle in which the change amount and the change cycle of the operating voltage can be specified is used.

また、ΔｔＢＡＴは、蓄電池２０の充放電電力（ＤＣライン４０から蓄電池２０への充電電力、蓄電池２０からＤＣライン４０への放電電力）の調整（変更）周期を記憶しておくための変数である。Ｎｍは、ＰＣＳ３２による山登り法を用いたＭＰＰＴ制御の動作電圧の変更周期ΔｔＭＰＰＴを求めるために使用される変数である。ｎＢは、蓄電池２０の充放電電力の調整（変更）タイミングとなったか否かを判断するために使用される変数である。 Further, Δt BAT is a variable for storing the adjustment (change) period of charge / discharge power of storage battery 20 (charge power from DC line 40 to storage battery 20, discharge power from storage battery 20 to DC line 40). is there. N m is a variable used to obtain the change period Δt MPPT of the operating voltage of MPPT control using the hill climbing method by the PCS 32. n B is a variable used to determine whether the adjustment (change) timing of the charge / discharge power of the storage battery 20 has come.

ステップＳ１０１の処理を終えた制御部１４は、ＤＣライン４０の電圧値とＰＶ３０の出力電流値とＰＣＳ３２の入力電流値とを測定する（ステップＳ１０２）。すなわち、このステップＳ１０２において、制御部１４は、電圧センサ１６と電流センサ４１と電流センサ４２とから、ＤＣライン４０の電圧値とＰＶ３０の出力電流値とＰＣＳ３２の入力電流値とを取得する。   The control unit 14 that has completed the process of step S101 measures the voltage value of the DC line 40, the output current value of the PV 30, and the input current value of the PCS 32 (step S102). That is, in step S102, the control unit 14 acquires the voltage value of the DC line 40, the output current value of the PV 30, and the input current value of the PCS 32 from the voltage sensor 16, the current sensor 41, and the current sensor 42.

続くステップＳ１０３にて、制御部１４は、今回、測定したＤＣライン４０の電圧値から、前回、測定したＤＣライン４０の電圧値を減ずることによって、ＤＣライン４０の電圧変化量ΔＶＤＣを算出する。また、制御部１４は、今回、測定したＤＣライン４０の電圧値とＰＣＳ３２の入力電流値とから、ＰＣＳ３２の入力電力ＰＩＮを算出し、今回、測定したＤＣライン４０の電圧値とＰＶ３０の出力電流値とから、ＰＶ３０の出力電力ＰＯＵＴを算出する。さらに、制御部１４は、前回、算出した出力電力ＰＯＵＴから、今回、算出した出力電力ＰＯＵＴを減じた値ΔＰＯＵＴを算出する。 In the subsequent step S103, the control unit 14 calculates a voltage change amount ΔV DC of the DC line 40 by subtracting the voltage value of the DC line 40 measured last time from the voltage value of the DC line 40 measured this time. . Also, the control unit 14 calculates the input power P IN of the PCS 32 from the voltage value of the DC line 40 measured this time and the input current value of the PCS 32 this time, and the voltage value of the DC line 40 measured this time and the output of PV 30 The output power P OUT of the PV 30 is calculated from the current value. Furthermore, the control unit 14 calculates a value ΔP OUT obtained by subtracting the output power P OUT calculated this time from the output power P OUT calculated last time.

ステップＳ１０３の処理を終えた制御部１４は、算出したΔＶＤＣが“０”と見なせるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。より具体的には、制御部１４は、このステップＳ１０４にて、ΔＶＤＣの絶対値が、ＤＣライン４０の電圧が一定でもノイズや測定誤差により生じ得る電圧差として予め定められている値以下であるか否かを判定することにより、ΔＶＤＣが“０”と見なせるか否かを判断する。 After completing the process of step S103, the control unit 14 determines whether the calculated ΔV DC can be regarded as “0” (step S104). More specifically, in step S104, the control unit 14 determines that the absolute value of ΔV DC is less than or equal to a predetermined voltage difference that may occur due to noise or measurement error even if the voltage of the DC line 40 is constant. It is determined whether or not ΔV DC can be regarded as “0” by determining whether there is any.

制御部１４は、ΔＶＤＣが“０”と見なせると判断した場合（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）には、変数Ｎｍに“１”を加算する（ステップＳ１０６）。一方、ΔＶＤＣが“０”と見なせないと判断した場合（ステップＳ１０４；ＮＯ）、制御部１４は、ＮｍにΔｔＳＡＭを乗ずることによりΔｔＭＰＰＴを算出してから、Ｎｍに“１”を設定する（ステップＳ１０５）。 If the control unit 14 determines that ΔV DC can be regarded as “0” (step S104; YES), “1” is added to the variable N m (step S106). On the other hand, when it is determined that ΔV DC can not be regarded as “0” (step S104; NO), the control unit 14 calculates Δt MPPT by multiplying N m by Δt SAM , and then calculates “1 m Is set (step S105).

要するに、山登り法を用いたＭＰＰＴ制御が行われている場合、ＤＣライン４０の電圧値ＶＤＣは、図４に示したように変化する。ステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理では、ΔＶＤＣが“０”と見なせた（ＶＤＣがほぼ一定となっていた）サンプリング回数が計数されて、計数結果から、ＰＣＳ３２によって行われる「山登り法を用いたＭＰＰＴ制御」の動作電圧の変更周期ΔｔＭＰＰＴが算出される。 In short, when the MPPT control using the hill climbing method is performed, the voltage value V DC of the DC line 40 changes as shown in FIG. In the processing of steps S104 to S106, the number of samplings at which ΔV DC can be regarded as “0” (V DC is almost constant) is counted, and based on the counting result, “the hill climbing method used by PCS 32 is used. The change period Δt MPPT of the operating voltage of the “MPPT control” is calculated.

ステップＳ１０５又はＳ１０６の処理を終えた制御部１４は、ΔＰＯＵＴの絶対値が予め設定されている規定値以下であるか否かを判断する（図３：ステップＳ１１１）。 After completing the process of step S105 or S106, the control unit 14 determines whether the absolute value of ΔP OUT is less than or equal to a preset specified value (FIG. 3: step S111).

ΔＰＯＵＴの絶対値が規定値以下であった場合（ステップＳ１１１；ＹＥＳ）、制御部１４は、ΔｔＢＡＴがΔｔＭＰＰＴ未満である場合に限り、ΔｔＢＡＴにΔｔＳＡＭを加算する処理（ステップＳ１１２及びＳ１１３）を行う。また、ΔＰＯＵＴの絶対値が規定値以下ではなかった場合（ステップＳ１１１；ＮＯ）、制御部１４は、ΔｔＢＡＴがΔｔＳＡＭを超えている場合に限り、ΔｔＢＡＴからΔｔＳＡＭを減ずる処理（ステップＳ１１４及びＳ１１５）を行う。 If the absolute value of [Delta] P OUT is equal to or less than the prescribed value (step S 111; YES), the control unit 14 only if Delta] t BAT is less than Delta] t MPPT, processing for adding the Delta] t SAM to Delta] t BAT (step S112 and S113) is performed. Further, when the absolute value of [Delta] P OUT is not the specified value or less (step S 111; NO), the control unit 14 only if the Delta] t BAT is greater than Delta] t SAM, subtracting Delta] t SAM from Delta] t BAT (step S114 and S115) are performed.

要するに、ステップＳ１１１〜Ｓ１１５の処理では、ΔＰＯＵＴが急激に変化している場合（ＰＶ３０の発電電力が急激に上昇／下降している場合）には、ΔｔＢＡＴの値を、ΔｔＳＡＭ〜ΔｔＭＰＰＴの範囲内で減少させ、そうではない場合には、ΔｔＢＡＴの値を、ΔｔＳＡＭ〜ΔｔＭＰＰＴの範囲内で増加させる処理が行われる。 In short, in the process of steps S111 to S115, when ΔP OUT changes rapidly (when the power generated by PV 30 rapidly increases / decreases), the value of Δt BAT is changed to Δt SAM to Δt MPPT. If not, the value of Δt BAT is increased within the range of Δt SAM to Δt MPPT .

ステップＳ１１１〜Ｓ１１５の処理を終えた制御部１４は、ｎＢ≧ΔｔＢＡＴ／ΔｔＳＡＭが成立しているか否かを判断する（ステップＳ１１６）ことにより、蓄電池２０の充放電電力の調整（変更）を行うべきタイミングとなったか否かを判断する。 The control unit 14 that has finished the processing of steps S111 to S115 determines whether or not n B ΔΔt BAT / Δt SAM holds (step S116), thereby adjusting (changing) the charge / discharge power of storage battery 20. Determine if it is time to do

そして、制御部１４は、ｎＢ≧ΔｔＢＡＴ／ΔｔＳＡＭが成立していなかった場合（ステップＳ１１６；ＮＯ）には、充放電電力の調整を行うべきタイミングとなっていないため、ｎＢに“１”を加算（ステップＳ１１７）してからステップＳ１０２以降の処理を再び開始する。 Then, the control unit 14, n B ≧ Δt BAT / Δt SAM may have not been satisfied; for (step S116 NO), not the timing for the adjustment of the charge-discharge electric power, the n B " After 1 ′ ′ is added (step S117), the processes after step S102 are started again.

一方、ｎＢ≧ΔｔＢＡＴ／ΔｔＳＡＭが成立していた場合（ステップＳ１１６；ＹＥＳ）、制御部１４は、充放電電力調整処理（ステップＳ１１８）を行う。 On the other hand, when n B ΔΔt BAT / Δt SAM is established (step S116; YES), the control unit 14 performs charge / discharge power adjustment processing (step S118).

この充放電電力調整処理は、図５に示した手順の処理である。   This charge / discharge power adjustment process is a process of the procedure shown in FIG.

すなわち、充放電電力調整処理を開始した制御部１４は、｜ＰＩＮ−目標値｜（ＰＣＳ３２の入力電力ＰＩＮから目標値を減じた値の絶対値）が予め設定されている閾値以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。尚、蓄電池２０の容量やＰＶ３０の最大発電電力によって目標値の適正値は異なる。そのため、本実施形態に係る蓄電池制御装置１０は、操作パネルの操作により、時間（時刻）に応じて変化しない目標値や時間に応じて変化する目標値を設定できる装置として構成されている。 That is, the control unit 14 that has started the charge / discharge power adjustment processing has | P IN −target value | (absolute value of a value obtained by subtracting the target value from the input power P IN of the PCS 32) is equal to or less than a preset threshold. It is determined whether or not (step S201). The appropriate value of the target value differs depending on the capacity of the storage battery 20 and the maximum generated power of the PV 30. Therefore, the storage battery control device 10 according to the present embodiment is configured as a device that can set a target value that does not change according to time (time) or a target value that changes according to time by operating the operation panel.

｜ＰＩＮ−目標値｜が閾値以下ではなかった場合（ステップＳ２０１；ＮＯ）、制御部１４は、ＰＩＮを目標値とするために必要な充放電電力の変更量を算出する（ステップＳ２０２）。そして、制御部１４は、充放電電力が、算出した変更量分、変化するように、ＤＣ/ＤＣコンバータ１２を制御する（ステップＳ２０２）。 If | P IN -target value | is not equal to or less than the threshold (step S201; NO), control unit 14 calculates the change amount of charge / discharge power necessary to set P IN to the target value (step S202). . Then, the control unit 14 controls the DC / DC converter 12 so that the charge / discharge power changes by the calculated amount of change (step S202).

一方、｜ＰＩＮ−目標値｜が閾値以下であった場合（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、制御部１４は、ΔＶＤＣ・入力電流値／ｍを算出して、充放電電力が、算出した値分、変化するように、ＤＣ/ＤＣコンバータ１４を制御する（ステップＳ２０３）。 On the other hand, when | P IN −target value | is equal to or less than the threshold (step S 201; YES), control unit 14 calculates ΔV DC · input current value / m, and charging / discharging power is the calculated value The DC / DC converter 14 is controlled to change (step S203).

“ΔＶＤＣ・入力電流値／ｍ”におけるｍは、ΔｔＢＡＴとΔｔＭＰＰＴとから所定のアルゴリズムによって算出されるΔｔＭＰＰＴ／ΔｔＢＡＴよりも大きな値である。ΔＶＤＣは、今回の（直前に実行された）ステップ１０３の処理で算出された電圧変化量であり、入力電流値は、今回のステップＳ１０２の処理で測定されたＰＣＳの入力電流値である。尚、ステップＳ２０３の処理は、充放電電力を、算出した値分、ＰＩＮが目標値に近づく方向に変化させる処理である。さらに、ステップＳ２０３の処理は、算出した値が、｜ＰＩＮ−目標値｜よりも小さい場合には、充放電電力を変化させない処理となっている。 M in “ΔV DC · input current value / m” is a value larger than Δt MPPT / Δt BAT calculated from Δt BAT and Δt MPPT by a predetermined algorithm. ΔV DC is the amount of voltage change calculated in the process of step 103 (executed immediately before) this time, and the input current value is the value of the input current of PCS measured in the process of step S 102 this time. The process of step S203 is a process of changing the charge / discharge power by the calculated value in a direction in which P IN approaches the target value. Furthermore, the process of step S203 is a process which does not change charge / discharge electric power, when the calculated value is smaller than | P IN -target value |.

ステップＳ２０２又はＳ２０３の処理を終えた制御部１４は、充放電電力調整処理（図５の処理）を終了する。そして、制御部１４は、ｎＢに“１”を設定（図３：ステップＳ１１９）してから、ステップＳ１０２（図２）以降の処理を開始する。 After completing the process of step S202 or S203, the control unit 14 ends the charge / discharge power adjustment process (the process of FIG. 5). Then, after setting “1” to n B (FIG. 3: step S119), the control unit 14 starts the processing after step S102 (FIG. 2).

以下、本実施形態に係る蓄電池制御装置１０の制御部１４を、上記手順で、蓄電池２０
の充放電電力を制御するユニットとしている理由を説明する。 Hereinafter, the control unit 14 of the storage battery control device 10 according to the present embodiment is the same as the storage battery 20 in the above procedure.
The reason why the unit for controlling the charge and discharge power of

山登り法を用いたＭＰＰＴ制御は、電圧がＶ０であるときの電流値、電圧をＶ０からΔＶだけ増加させてＶ１としたときの電流値を、それぞれ、Ｉ０、Ｉ１と表記すると、Ｖ０・Ｉ０＜Ｖ１・Ｉ１が成立した場合には、電圧がさらにΔＶだけ増加され、Ｖ０・Ｉ０＞Ｖ１・Ｉ１が成立した場合には、電圧がΔＶだけ減少される制御である。 In MPPT control using the hill-climbing method, the current value when the voltage is V 0 and the current value when the voltage is increased from V 0 by ΔV to V 1 are represented as I 0 and I 1 , respectively. The voltage is further increased by ΔV when V 0 · I 0 <V 1 · I 1 is satisfied, and the voltage is decreased by Δ V when V 0 · I 0 > V 1 · I 1 is satisfied. Is controlled.

従って、電圧の変更前後の電力（Ｖ０・Ｉ０、Ｖ１・Ｉ１）の大小関係が変わらないように、蓄電池２０の充放電電力を調整してやれば、山登り法を用いたＭＰＰＴ制御に何ら悪影響を与えることなく、ＰＣＳ３２の入力電力を目標値近傍の値に制御することが出来る。 Therefore, if the charge / discharge power of storage battery 20 is adjusted so that the magnitude relation of power (V 0 · I 0 , V 1 · I 1 ) before and after the change of voltage does not change, MPPT control using the hill climbing method It is possible to control the input power of the PCS 32 to a value close to the target value without giving an adverse effect.

そして、Ｉ０≒Ｉ１であることを考えると、蓄電池２０の充放電電力の調整（変更）量をΔＶＤＣ・入力電流値／ｍとしておけば、電圧の変更前後の電力の大小関係が変わらないようにすることが出来ることになる。ただし、蓄電池２０の充放電電力の調整量をΔＶＤＣ・入力電流値／ｍとしただけでは、ＰＶ３０の発電電力が急速に変化した場合等に、ＰＣＳ３２の入力電圧が目標値となるまでに時間がかかってしまう虞がある。そして、｜ＰＩＮ−目標値｜が閾値以下ではない場合には、ＰＩＮを目標値とするために必要な充放電電力の変更量分、充放電電力が変更されるようにしておけば、ＭＰＰＴ制御に短時間の間だけ悪影響を与えることにはなるが、ＰＶ３０の発電電力が急速に変化した場合等に、ＰＣＳ３２の入力電圧を速やかに目標値近傍の値とすることが出来る。そのため、制御部１４を、上記手順で蓄電池２０の充放電電力を制御するユニットとして構成しているのである。 Then, considering that I 0 II 1 , if the amount of adjustment (change) of charge / discharge power of storage battery 20 is ΔV DC · input current value / m, the magnitude relation of power before and after the change of voltage changes. It will be possible not to. However, if the adjustment amount of the charge / discharge power of storage battery 20 is ΔV DC · input current value / m, the time until the input voltage of PCS 32 reaches the target value when the generated power of PV 30 changes rapidly etc. There is a risk of If | P IN −target value | is not equal to or less than the threshold value, the charge / discharge power may be changed by the change amount of the charge / discharge power necessary to set P IN to the target value, Although the MPPT control will be adversely affected only for a short period of time, the input voltage of the PCS 32 can be quickly brought to a value near the target value, for example, when the power generated by the PV 30 changes rapidly. Therefore, the control unit 14 is configured as a unit that controls the charge / discharge power of the storage battery 20 in the above-described procedure.

《変形形態》
上記した蓄電池制御装置１０は、各種の変形を行えるものである。例えば、蓄電池制御装置１０を、“ΔＶＤＣ・入力電流値／ｍ”分、充放電電力を変化させる処理しか行わない装置に変形することが出来る。また、蓄電池制御装置１０を、ΔｔＢＡＴを変更しない装置に変形することも出来る。 << Modified form >>
The storage battery control device 10 described above can perform various modifications. For example, the storage battery control device 10 can be transformed into a device that only performs processing for changing charge / discharge power by “ΔV DC · input current value / m”. Also, the storage battery control device 10 can be transformed into a device that does not change Δt BAT .

また、山登り法を用いた最大電力点追従制御における動作電圧の変更量や変更周期は、電流値から求めることも可能な情報である。従って、蓄電池制御装置１０を、山登り法を用いた最大電力点追従制御における動作電圧の変更量や変更周期は、電流値や、電流値及び電圧値から求める装置に変形しても良い。   Further, the change amount and change period of the operating voltage in the maximum power point tracking control using the hill climbing method are information that can also be obtained from the current value. Therefore, the storage battery control device 10 may be transformed into a device for obtaining the change amount and change period of the operating voltage in the maximum power point tracking control using the hill climbing method from the current value, the current value and the voltage value.

蓄電池制御処理（図２及び図３）を、ΔＶＤＣの算出やステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理が１度しか行われない処理に変形しても良い。ただし、ΔＶＤＣの算出及びステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理が繰り返し行われるようにしておけば、動作電圧の変更量や変更周期を変更するＭＰＰＴ制御にも対応することができる。従って、蓄電池制御処理は、上記内容の処理や、ΔＶＤＣの算出やステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理を定期的に行う処理としておくことが好ましい。 The storage battery control process (FIGS. 2 and 3) may be modified to a process in which the calculation of ΔV DC and the processes of steps S104 to S106 are performed only once. However, if the calculation of ΔV DC and the processes of steps S104 to S106 are repeated, it is possible to cope with MPPT control in which the change amount and change period of the operating voltage are changed. Therefore, it is preferable that the storage battery control process is a process that periodically performs the process of the above content, the calculation of ΔV DC and the processes of steps S104 to S106.

１０・・・蓄電池制御装置
１２・・・ＤＣ／ＤＣコンバータ
１４・・・制御部
１６・・・電圧センサ
２０・・・蓄電池
３０・・・太陽電池
３２・・・パワーコンディショナー
３４・・・負荷
３６・・・系統
４０・・・ＤＣライン
４１・・・電流センサ
４２・・・電流センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Storage battery control apparatus 12 ... DC / DC converter 14 ... Control part 16 ... Voltage sensor 20 ... Storage battery 30 ... Solar cell 32 ... Power conditioner 34 ... Load 36 ... System 40 ... DC line 41 ... Current sensor 42 ... Current sensor

Claims (4)

山登り法を用いた最大電力点追従制御を行うパワーコンディショナーと太陽電池との間を接続する電力線と、蓄電池とに接続される蓄電池制御装置であって、
前記電力線と前記蓄電池との間で電力を授受させるためのＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記パワーコンディショナーの入力電圧値に基づき、前記パワーコンディショナーによる山登り法を用いた最大電力点追従制御時における動作電圧の変更量および変更周期を特定する特定手段と、
前記パワーコンディショナーの入力電圧値及び入力電流値の測定結果ならびに前記特定手段により特定された変更周期に基づき、前記パワーコンディショナーの入力電力が、前記特定手段により特定された変更量と前記パワーコンディショナーの入力電流値の測定結果とを乗じた値よりも小さな電力だけ目標値に近づくように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの制御により前記蓄電池の前記変更周期あたりの充放電電力を変更する制御手段と、
を備えることを特徴とする蓄電池制御装置。 A storage battery control apparatus connected to a power line connecting between a power conditioner that performs maximum power point tracking control using a hill climbing method and a solar cell, and a storage battery,
A DC / DC converter for transferring power between the power line and the storage battery;
Specifying means for specifying a change amount and a change cycle of the operating voltage at the time of maximum power point tracking control using the hill climbing method by the power conditioner based on the input voltage value of the power conditioner;
Based on the measurement result of the input voltage value and the input current value of the power conditioner and the change cycle specified by the specifying means, the input power of the power conditioner is the change amount specified by the specifying means and the input of the power conditioner Control means for changing the charge / discharge power per period of change of the storage battery by controlling the DC / DC converter so that the power closer to the target value is smaller than a value obtained by multiplying the measurement result of the current value;
A storage battery control apparatus comprising: 前記制御手段は、前記太陽電池の発電電力の時間変化量が大きい場合に、充放電電力の変更周期を短くする
ことを特徴とする請求項１に記載の蓄電池制御装置。 The storage battery control apparatus according to claim 1, wherein the control means shortens a change period of charge / discharge power when the time change amount of the generated power of the solar cell is large. 前記制御手段は、前記特定手段により特定された変更周期以下の周期で、充放電電力を変更する
ことを特徴とする請求項１から２のいずれか一項に記載の蓄電池制御装置。 The storage battery control apparatus according to any one of claims 1 to 2, wherein the control means changes charge / discharge power at a cycle equal to or less than the change cycle specified by the specifying means. 前記制御手段は、前記パワーコンディショナーの入力電圧値及び入力電流値の測定結果から、前記パワーコンディショナーの入力電力を算出し、算出した入力電力と目標値との差が所定値を超える場合には、前記パワーコンディショナーの入力電力が目標値となるように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの制御により前記蓄電池の充放電電力を変更し、算出した入力電力と目標値との差が前記所定値以下である場合には、前記パワーコンディショナーの入力電力が、前記特定手段により特定された変更量と前記パワーコンディショナーの入力電流値の測定結果とを乗じた値よりも小さな電力だけ目標値に近づくように、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの制御により前記蓄電池の充放電電力を変更する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の蓄電池制御装置。 The control means calculates the input power of the power conditioner from the measurement result of the input voltage value and the input current value of the power conditioner, and when the difference between the calculated input power and the target value exceeds a predetermined value, When the charge / discharge power of the storage battery is changed by the control of the DC / DC converter so that the input power of the power conditioner becomes the target value, and the difference between the calculated input power and the target value is less than the predetermined value To the target value by a power smaller than a value obtained by multiplying the amount of change specified by the specifying means and the measurement result of the input current value of the power conditioner. 4. The charge / discharge power of the storage battery is changed by the control of a DC / DC converter according to any one of claims 1 to 3. Battery control device as described.
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